PDF《西兰花切块去芯机构设计与试验》

9 1 %,s u c c e s sr a t eo f t h r o w i n gh e a dw a s

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0 %,a n dt h ee x p o r t r e q u i r e m e n t so f b r o c c o l i s m a l l p i e c e s o nt h em a r k e t w e r em e t ,w h i c hv e r i f i e dt h ef e a s i b i l i t yo f t h eb r o c c o l i c u t t i n ga n dt h r o w i n g h e a dm e c h a n i s m . Ke yw o r d s :b r o c c o l i ;

c u t t i n gs t e ma n dt h r o w i n gh e a dm e c h a n i s m ;

o p t i m i z a t i o nd e s i g n ;

e x p e r i m e n t

0 引言 鲜切西兰花又称切割西兰花, 是以新鲜西兰花 为原料, 经挑选、 整理、 去皮、 去芯、 切分、 杀菌、 包装 等一系列处理, 使产品仍 然 保持 新鲜状态, 供消 费者、 餐饮业直接烹饪[ 1-3 ] . 文献[4]统 计显示2009―2

0 1 5年期间我国鲜或 冷藏 的西 兰花 出口量 由55万 t 逐渐上升至

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9 5万t,并且仍处上升趋 势.出口的西兰花小块要求长度为 3~5c m , 大小 均匀, 切口面积小.欧洲、 美国以及日本等已经实现 机械化切块, 但大多为单独切块、 没有去芯, 切块机 构运动轨迹为直上直下, 导致切好的小花与剩余的 大茎混合一起, 需要人工分拣.美国 C h a r l i e 公司设 计了一款气动西兰花切块机, 刀具为半球形, 工作时 绕固定轴旋转对西兰花进行切块, 轨迹为半球, 而西 兰花的花苞形状大多不是规则的半球状, 所以导致 西兰花切块不均, 有大有小, 需要人工二次切块, 效 率不高[ 5-1

1 ] .国内对西兰花的切块装置研究较少, 西兰花切块一直由人工完成.综上所述, 现阶段西 兰花切块设备存在着切块不均、 需二次加工或需人 工分拣的问题, 影响切块的加工效率, 因此急需一种 能够对西兰花均匀切块并自动去芯的机器. 本文将曲柄摇杆机构与气动连杆机构相结合, 提出一种同时满足茎芯分离与切块均匀的西兰花切 块去芯机构, 并编写机构优化设计软件, 进行参数优 化, 使西兰花切块去芯机构能满足西兰花理想切块 尺寸的轨迹要求, 同时实现在摇杆极限位置的一端 进行切块、 另一端进行抛茎, 避免切块不均及花、 茎 混合的问题.

1 西兰花切块去芯理想轨迹及其实现机构

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1 西兰花切块去芯的理想轨迹方程 出口市场对西兰花切块的尺寸要求是 3~ 5c m . 为了满足这一要求, 在机械化切块过程中, 切刀必须 沿着理想的轨迹.本文通过试验统计的方法得到理 想轨迹, 首先对采集回来的 浙青

9 5号 西兰花进 行对半切开, 在西兰花的切面上量取距离小花花苞 4c m处, 并且做上标记点, 如图 1所示, 然后取西兰 花花苞最顶端作为坐标原点, 西兰花中心线为 y 轴, 水平方向为 x 轴, 测量标记点的坐标值记录下来并 用散点

图表示, 如图 2所示. 图1西兰花理想切块轨迹取点包络图 F i g .

1 E n v e l o p eo f i d e a l t a n g e n t i a l l o c u so f b r o c c o l i 根据记录的数据点坐标进行曲线拟合, 得到理 想切块轨迹为 y =

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4 0 , 从而........